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mercredi 7 septembre 2016

Encore un STUDIO 440 remis en service!

Pour bien entamer la reprise, quoi de plus intéressant que la remise en service d'un STUDIO 440?

Il y a quelques semaines de cela, j'ai été contacté par le 'malheureux' propriétaire d'un 440 en fâcheuse posture.
La machine reçue pour dépannage:

Machine en bel état malgré son âge.

Ce 440 présente deux problèmes majeurs. Tout d'abord l'alimentation à découpage ne fonctionne plus du tout. Et puis surtout, même avec une alimentation fonctionnelle, le 440 ne démarre pas :

Fâcheux comme 'fonctionnement'

Je possède certaines pièces de 440, heureusement, parce que je ne savais pas du tout ou je mettais les pieds en acceptant le dépannage de la machine. Depuis le dernier dépannage de 440 effectué en septembre de l'année dernière, je me suis équipé d'une alimentation de laboratoire conséquente parce que je m'étais rendu compte que les différentes cartes d'un 440 consomment au final une certaine énergie. Energie que n'était pas capable de fournir les 'petites' alimentations que je possédais. Et pour dépanner un 440, quand toutes les cartes sont à plat sur le plan de travail, ça n'est pas simple de jongler avec plusieurs alimentations. J'ai donc acquis ceci :

Une DP832A
Cette alimentation est précise, puissante et autant que je peux en dire, fiable. Mais bruyante quand même. Elle remplit parfaitement sa fonction et me permet maintenant d'alimenter des cartes 'sensibles' sans problème.

C'est ce que j'ai donc fait avec la carte processeur de ce Studio 440. Après un certain nombre d'heures de sondage à l'oscilloscope, j'ai acquis la certitude que la carte mère fonctionne, mal, mais elle fonctionne. En fait, le programme principal reste 'planté' en accès sur l'afficheur. De plus aucune interruption n'est servie. J'ai fini par en conclure que la carte était tout simplement 'plantée' dans les routines d'initialisation du système. Comme à ce moment du démarrage, c'est vraiment le système minimum à 68000 qui fonctionne, et que visiblement le processeur, la ROM ainsi que la glue logique 'semblait' fonctionner, il ne me restait plus qu'à suspecter la RAM dynamique.

Après comparaison avec une machine fonctionnelle j'ai pu détecter qu'un des deux circuits qui gèrent la RAM dynamique avait un problème, en l'occurrence le plus petit des deux circuits dédiés à cette tâche :

Des circuits pas facile à trouver dans le commerce!

Et effectivement après remplacement du plus petit des deux circuits, l'afficheur s'initialise correctement et les diags se lancent sans problème : grosse avancée.

Le passage des tests m'indique qu'un circuit de mémoire dynamique est défectueux. Ha!, la voilà la raison peut-être originelle du dysfonctionnement de ce 440. Et la commence une partie de cache-cache avec les concepteurs de la machine. Parce que si à l'affichage la 'position' de la RAM défectueuse est bien signalée, il s'agit d'une indication 'graphique' sans plus d'information. La documentation étant elle aussi muette sur ce sujet. J'ai donc tout essayé en logique informatique. Il y avait quatre possibilité, évidemment ce fût la dernière la bonne car la moins logique, informatiquement parlant :

Les quatre DRAM mises sur support. Une seule était défectueuse.
A l'allumage suivant ces opérations, le 440 s'est allumé tout à fait normalement. Le problème était en fait tout simple. Mais pour en arriver à cette conclusion, et en faisant attention de ne pas dégrader plus l'état de la carte mère par des tests hasardeux, il m'a fallu quand même un petit nombre d'heures de recherche, de tests et de modifications. Une autre méthode consiste à ne pas trop se poser de question et à changer tout ce qui peut l'être, en espérant 'tomber' sur le problème. Je ne pratique jamais cette méthode, il est très rare que cela fonctionne. C'est pourtant la méthode utilisée par le propriétaire de ce 440, qui à mis sur support un bon nombre de circuits logiques dont le processeur :

Tous les circuits logiques autour du processeur ont été changés par le propriétaire de la machine.
Et malgré ce gros travail de remplacement des circuits logiques, l'état de la machine n'avait pas progressé du tout. Au moins, il n'y a pas eu de dégradation, le propriétaire sachant visiblement manier le fer à souder!

Ce Studio 440 présentait aussi un des quatre circuits custom défectueux, je l'ai remplacé par un circuit neuf, acquis il y a quelques années auprès de Wine Country. La mise en place du disque dur sur lequel je possède des sons de 440 m'a permis de valider le fonctionnement global de la machine. Pas de problème en ce qui concerne la DRAM d'échantillonnage, pas plus que sur les circuits analogiques de sortie.

Il ne restait donc plus qu'à s'occuper de l'alimentation à découpage d'origine de la machine. En fait, son dépannage a été très simple. Le fusible d'origine n'ayant pas brûlé, il y avait donc de fortes chances pour que rien ne soit en court-circuit sur cette alimentation, et notamment pas le transistor de commutation du primaire du transformateur haute tension. Cette alimentation, une fois connectée au réseau n'émettait pas le moindre bruit haute fréquence caractéristique du hachage du primaire. J'en ai vite conclu au dysfonctionnement de l'oscillateur de commande du transistor de puissance. Chance, ce sont deux transistors classiques qui s'occupent de cela, un 2N2222 et un 2N2907. En test sur la carte, j'ai déterminé que seul le 2N2907 était en erreur. Comme je possédait ces deux transistors classiques en stock, je les ai changé tous les deux. Le résultat fût immédiat :

Alimentation branchées sur une carte personnelle pour présenter un minimum de consommation.
Une alimentation à découpage ne fonctionne pas à vide puisque s'il n'y a aucune demande en courant, il n'y a pas de raison de fournir d'énergie. La boucle d'asservissement est alors à un point critique, hors régulation, l'alimentation ne démarre pas.

Voici ou se trouvent les deux transistors changés sur cette alimentation :


Au final, tous les composants changés sur ce Studio 440 :


Pas grand chose en fait. Mais pour en arriver à ce résultat, cela présente presque une journée complète de travail.

Que reste-t-il à faire sur cette machine? Plus grand chose, techniquement, mais présentant quand même un bon potentiel de temps à passer.

Le propriétaire de la machine devra trouver un lecteur de disquette compatible avec le 440. Celui mis en place est totalement incapable de formater, lire ou écrire une disquette d'origine Sequential Circuits, ou pas. J'ai pu tester le bon fonctionnement du circuit de la carte mère à l'aide d'un lecteur de disquette d'origine.

Il faudra aussi passer au dernier OS disponible, sinon il reste impossible de gérer un lecteur SCSI externe comme les 'vieux' disques 20Mo Apple, identiques à celui dont je me sers régulièrement.

Enfin, je n'ai pas testé l'échantillonnage. De toute façon, s'il y a un problème de ce côté, le nombre de composants mis en jeu est très faible et se situe dans l'environnement immédiat du convertisseur analogique/numérique. Par contre, traiter ce problème demande aussi beaucoup de temps en démontage et remontage de la machine qui, à ce niveau, n'est pas du tout ergonomique.

Bref, voilà encore un Studio 440 sauvé. Même si ce type de machine est totalement dépassé, mal conçue, pas fiable, cela reste un monument de l'épopée de la musique électronique. A conserver donc!